幼苗嫁接組合輔助裝置設(shè)計 楊碩林 1 符浩 2 1 山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院 機械電子工程學(xué)院 山東 濟南 250100 2 臨沂技師學(xué)院 山東 臨沂 276000 摘 要 幼苗嫁接是幼苗嫁接苗培育過程中技術(shù)難度較高的問題 針對現(xiàn)有嫁接技術(shù)勞動強度與細 度大 嫁接成活率相對較低的問題 現(xiàn)設(shè)計一種嫁接組合輔助裝置 主要是通過在一個斜滑塊上配 合間隔設(shè)置的兩個刀片 刀片的切割刃相平行 保證了接穗和砧木對接切口的吻合 兩個對稱同步 動作的斜滑塊 能夠同步對植株兩側(cè)切割 形成滿足需求的切口對接形狀 在開設(shè)接穗接口的同時 能夠進行砧木接口的開設(shè) 二者切割處接口一致對應(yīng)匹配 形成雙面貼合 實現(xiàn)將結(jié)果幼苗接穗與 抗體幼苗砧木的切口貼合一體化銜接起來 提高嫁接效率與嫁接成活率 關(guān)鍵詞 幼苗嫁接 對接切口 嫁接效率 嫁接成活率 中圖分類號 S233 文獻標識碼 A 文章編號 2095 7327 2022 11 0033 04 山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院學(xué)報 2022年 第 39卷 第 11期 收稿日期 2022 10 12 作者簡介 楊碩林 1991 男 山東臨沂人 山東農(nóng)業(yè)工程學(xué)院機械電子工程學(xué)院講師 碩士 研究方向 機械結(jié)構(gòu)設(shè)計 與流體仿真技術(shù) 通訊作者 符浩 1985 男 山東臨沂人 臨沂技師學(xué)院機械裝配與維修系講師 研究方向 機械加工裝配與維修設(shè)計 Design of Auxiliary Device for Seedling Grafting Combination YANG Shuolin 1 FU Hao 2 1 Mechanical and Electronic Engineering Shandong Agriculture and Engineering University Jinan Shandong 250100 2 Linyi Technician College Linyi Shandong 276000 Abstract Seedlings grafted seedling grafting is to foster technical difficult problems in the process in view of the existing grafting technology labor intensity and the fineness of big the problem of graft survival rate is relatively low now design a graft composite auxiliary device mainly through in a technoloy with the interval of two blades the blade cutting blade in parallel guarantee the scion and stock docking incision anastomosis Technoloy two symmetric synchronization action will sync to plant on both sides of the cut form to meet the requirements of shape incision and docking in opening a scion interface interface to the stock opened at the same time the two cutting interface corresponding matching the formation of double sided tape implementation will result seedling grafting with antibody incision joint integration of the seedling root stock rise Improve grafting efficiency and grafting survival rate Key words seedling grafting docking incision grafting efficiency ratio of grafting 農(nóng)業(yè)新時代背景下 國家大力推動鄉(xiāng)村振興 戰(zhàn)略 倒逼農(nóng)業(yè)技術(shù)優(yōu)化升級 其中農(nóng)業(yè)播種栽 植過程中 嫁接成功率是最關(guān)鍵的一步 嫁接成活 率是提升產(chǎn)量的本源性前提 1 幼苗嫁接是幼苗嫁 33 DOI 10 15948 ki 37 1500 s 2022 11 018 接苗培育過程中難度最大技術(shù)問題 2 幼苗嫁接 繁殖技術(shù)一直沒有得到理想的解決 成活率低 且不穩(wěn) 3 目前研究的主要成果有子苗嫁接 微 枝嫁接 方法都屬室內(nèi)嫁接 室外嫁接有苗圃枝 接和室外芽接兩種方法 幼苗嫁接主要是通過 結(jié)果幼苗體嫁接到抗病體植株幼體上 通過抗 病體植株根系獲得土壤內(nèi)營養(yǎng)元素 來供應(yīng)結(jié) 果幼苗體生長結(jié)果 借助砧木根系強大的抗逆 性 生長勢以及抗病性等來減少蔬菜的發(fā)病 增 強生長勢 提高抗逆性等 實現(xiàn)重茬 增產(chǎn) 增收 等目的 植物嫁接時接合部位組織越幼嫩 分生 組織也越旺盛 嫁接后越容易形成愈傷組織 接 穗和砧木的接口也越容易接合成活 有利于提 高嫁接苗的成活率 4 5 目前的操作過程主要是種植者首先將抗病 體植株幼體成片切割 只留取根系以及以上一段 距離作為生長主枝 且通過人工是用刀片將上端 插入刀片進行垂直切割開縫 相反結(jié)果幼苗體切 割去除根系以及以上一段距離 剩下的枝莖底端 傾斜切除一段使其成尖狀 形狀與抗病體植株幼 體上的切割開縫近似匹配 兩者貼合在一起 再 用夾子固定大約 10 15 天 枝體完全長合在一 起 成為一種抗病強的結(jié)果植株體 來滿足生長 結(jié)果需要 但現(xiàn)在這種嫁接方式操作非常繁瑣精 細 特別是貼合縫隙與貼合尖的切割與粘貼 難 以保證接穗和砧木切口的良好對接 加之兩者都 為幼苗柱體 非常脆弱且動刀幅度非常小 過多 的操作移動很容易造成折斷 需要極強的耐心和 高強度勞動力 6 1 設(shè)計內(nèi)容 本設(shè)計的嫁接組合輔助裝置 以降低嫁接操 作勞動強度 提升幼苗嫁接成活率為目標 通過 在一個斜滑塊上配合間隔設(shè)置的兩個刀片 刀片 的切割刃相平行 保證了接穗和砧木對接切口的 吻合 兩個對稱同步動作的斜滑塊 能夠同步對 植株兩側(cè)切割 一體化操作過程中形成滿足需求 的切口對接形狀 如圖 1 所示 裝置主要結(jié)構(gòu)包括支架 間隔 且對稱安裝在支架上的第一夾具板和第二夾具 板 第一夾具板滑動配合有第一斜滑塊 第一斜 滑塊上間隔設(shè)有平行的第一刀片和第二刀片 第 二夾具板上滑動配合有與第一斜滑塊對稱設(shè)置 的第二斜滑塊 第二斜滑塊上設(shè)有與第一刀片對 稱的第三刀片 與第二刀片對稱的第四刀片 第 一刀片相對于第一刀片和第三刀片的對稱面呈 銳角設(shè)置 第一斜滑塊和第二斜滑塊同步滑動調(diào) 節(jié)第一刀片和第三刀片的間距 第二刀片和第四 刀片的間距 對于第一斜滑塊和第二斜滑塊的對 稱參考面為其二者間距連線的垂直平分面 同樣 的 第一刀片和第三刀片 第二刀片與第四刀片 的對稱參考面與上述參考面相同 支架包括剪式 鉸接的第一夾板和第二夾板 第一夾具板安裝在 第一夾板的一端 第二夾具板安裝在第二夾板的 一端 第一夾板與第二夾板相對鉸接軸線轉(zhuǎn)動調(diào) 節(jié)第一夾具板和第二夾具板的間距 第一夾具板 設(shè)有凹槽 第一斜滑塊與凹槽一側(cè)的傾斜面配 合 凹槽的另一側(cè)形成夾持板 第二夾具與第一 夾具結(jié)構(gòu)相同 第二斜滑塊與第二夾具凹槽一側(cè) 的傾斜面配合 兩個凹槽相對布置 兩個夾持板 相對布置形成間距可調(diào)的夾持空間 凹槽的傾斜 面相對于第一刀片和第三刀片的對稱面呈銳角 設(shè)置 凹槽內(nèi)沿傾斜面設(shè)有滑道板 第一斜滑塊 和第二斜滑塊分別配合對應(yīng)的滑道板沿對應(yīng)的 傾斜面帶動刀片滑動 第一刀片 第二刀片 第三 刀片和第四刀片均為傾斜刃和平面刃組成的刀 刃 第一刀片的傾斜刃朝向第二刀片的傾斜刃設(shè) 置 第三刀片的傾斜刃朝向第四刀片的傾斜刃設(shè) 置 用于使其切割面所呈角度一致 第一刀片與 第二刀片的遠離第一斜滑塊的一端平齊 第三刀 片和第四刀片的遠離第二斜滑塊的一端平齊 第 一刀片與第三刀片端部接觸時 第二刀片與第四 刀片端部同步接觸 第一斜滑塊和第二斜滑塊配 合有驅(qū)動機構(gòu) 驅(qū)動機構(gòu)通過支撐架安裝在支架 上 驅(qū)動機構(gòu)帶動第一斜滑塊和第二斜滑塊沿對 應(yīng)的夾具塊同步滑動 2 控制原理 結(jié)合 2 所示 當夾住單棵結(jié)果幼苗后 手動 按一下工作開關(guān) 磁控制閥開始工作 控制連通 的工作氣缸的氣缸軸外伸 氣缸軸帶動限位板間 的上連接擺桿與下連接擺桿下移 并帶動連接支 34 桿下移 致使左夾具板與右夾具板內(nèi)的斜滑塊沿 著楔形面移動 中間過程中 嵌入板在橫向滑板的滑板槽內(nèi) 橫向移動 斜滑塊帶動結(jié)果幼苗刀片與抗體幼苗 刀片平行下移 這時兩側(cè)的結(jié)果幼苗刀片對結(jié)果 幼苗底部沿著雙面切割路線進行迅速切割 而兩 側(cè)的抗體幼苗刀片下移之后刀刃接觸 形成組合 刀 用組合刀對抗體幼苗進行切割 形成嫁接口 位置上與結(jié)果幼苗切割后的底端對應(yīng)好 與此同時 按動工作開關(guān) 工作氣缸控制氣 缸軸收縮 兩側(cè)斜滑塊沿著楔形面移動回位 并 帶動結(jié)果幼苗刀片與抗體幼苗刀片回位 這時 通過手持的上夾板與下夾板調(diào)節(jié) 將左夾具板 與右夾具板之間的結(jié)果幼苗釋放 其底端正好 落入與抗體幼苗的嫁接口中配合一起 形成雙 面貼合 之后用夾子夾住即可形成供生長的貼 合面 3 上連接擺桿 11 下連接擺桿 13 工作氣缸 13 1 氣缸軸 15 磁控 制閥 17 1 電池 17 3 工作開關(guān) 圖 2 控制原理圖 3 實施原理 現(xiàn)在抗病幼苗嫁接操作過程主要是 種植者 首先將抗病體植株幼體成片切割 只留取根系以 及以上一段距離作為生長主枝 且通過人工是用 刀片將上端插入刀片進行垂直切割開縫 相反結(jié) 果幼苗切割去除根系以及以上一段距離 剩下的 枝莖底端傾斜切除一段使其成尖狀 形狀與抗病 體植株幼體上的切割開縫近似匹配 兩者貼合在 一起 再用夾子固定大約 10 15 天 枝體完全長 合在一起 成為一種抗病強的結(jié)果植株體 來滿 足生長結(jié)果需要 但現(xiàn)在這種嫁接方式操作非常 繁瑣精細 特別是貼合縫隙與貼合尖的切割與粘 貼 加之兩者都為幼苗柱體 非常脆弱且動刀幅 度非常小 過多的操作移動很容易造成折斷 需 要極強的耐心和高強度勞動力 針對這種問題 設(shè)計的抗性結(jié)果幼苗嫁接組合刀具 如圖 3 所 示 使用時 人工手持上夾板與下夾板 上夾板與 下夾板可通過夾板銷進行角度交錯調(diào)節(jié) 過程中 連接的左夾具板與右夾具板可進行間距調(diào)節(jié) 實 現(xiàn)對結(jié)果幼苗的固定于分離 當夾住單棵結(jié)果幼 苗后 手動按一下工作開關(guān) 磁控制閥開始工作 控制連通的工作氣缸的氣缸軸外伸 氣缸軸帶動 限位板間的上連接擺桿與下連接擺桿下移 并帶 動連接支桿下移 致使左夾具板與右夾具板內(nèi)的 斜滑塊沿著楔形面移動 中間過程中 嵌入板在 橫向滑板的滑板槽內(nèi)橫向移動 斜滑塊帶動結(jié)果 幼苗刀片與抗體幼苗刀片平行下移 這時兩側(cè)的 結(jié)果幼苗刀片對結(jié)果幼苗底部沿著雙面切割路 線進行迅速切割 而兩側(cè)的抗體幼苗刀片下移之 后刀刃接觸 形成組合刀 用組合刀對抗體幼苗 進行切割 形成嫁接口 位置上與結(jié)果幼苗切割 后的底端對應(yīng)好 與此同時 按動工作開關(guān) 工作 氣缸控制氣缸軸收縮 兩側(cè)斜滑塊沿著楔形面移 動回位 并帶動結(jié)果幼苗刀片與抗體幼苗刀片回 1 下夾板 2 上夾板 4 左夾具板 5 斜滑塊 6 結(jié)果幼苗刀片 7 抗體 幼苗刀片 8 滑道板 8 1 滑道腔 8 2 導(dǎo)航槽 9 右夾具板 10 連接 支桿 11 下連接擺桿 12 結(jié)果幼苗 13 工作氣缸 13 1 氣缸軸 14 氣缸支架 15 磁控制閥 16 支撐架 17 支撐倉 17 2 電路線 17 3 工作開關(guān) 18 夾板銷 圖 1 嫁接組合輔助裝置結(jié)構(gòu)圖 圖 3 嫁接過程原理圖 35 位 這時 通過手持的上夾板與下夾板調(diào)節(jié) 將左 夾具板與右夾具板之間的結(jié)果幼苗釋放 其底端 正好落入與抗體幼苗的嫁接口中配合一起 形成 雙面貼合 之后用夾子夾住即可 4 技術(shù)效果 本設(shè)計幼苗嫁接組合輔助裝置 通過結(jié)構(gòu)上 一體化集約設(shè)計 實施嫁接操作可達到以下效 果 1 通過在一個斜滑塊上配合間隔設(shè)置的兩 個刀片 刀片的切割刃相平行 保證了接穗和砧 木對接切口的吻合 兩個對稱同步動作的斜滑 塊 能夠同步對植株兩側(cè)切割 形成滿足需求的 切口對接形狀 2 將兩棵柱體幼苗之間精細復(fù)雜的嫁接過 程 通過手持式的組合嫁接刀具實現(xiàn)對結(jié)果幼苗 接穗底端切口 抗體幼苗砧木頂端切口 并實現(xiàn) 將結(jié)果幼苗接穗與抗體幼苗砧木的切口貼合一 體化銜接起來 操作通過輔助裝置實現(xiàn) 降低勞 動成本 提高嫁接效率 3 操作過程中 通過驅(qū)動機構(gòu)帶動斜滑塊 沿對應(yīng)的夾具塊斜向滑動 帶動刀片沿切割路線 移動 使得接穗對應(yīng)的刀片和砧木對應(yīng)的刀片同 步移動 在開設(shè)接穗接口的同時能夠進行砧木接 口的開設(shè) 二者切割處接口一致對應(yīng)匹配 形成 雙面貼合 貼合角度一致 提高嫁接成功率 參考文獻 1 李章輝 賈照濤 賈玉芹 等 嫁接育苗對黃瓜幼苗抗 寒性的影響 J 河南農(nóng)業(yè) 2020 34 33 2 李雯琳 李亞鵬 吳虎平 等 雙砧木嫁接對鹽脅迫下 黃瓜幼苗生長的影響 J 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020 11 55 60 3 劉葉瓊 趙彬 湯偉華 等 不同嫁接方法對西瓜幼苗 生長的影響 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2020 19 134 137 4 吳月燕 高芳華 李雪嶠 等 砧木多效唑浸種對苦瓜 嫁接幼苗生長的影響 J 黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué) 2019 12 78 81 5 邢潤哲 嫁接幼苗圖像的視覺識別方法研究 D 天 津 河北工程大學(xué) 2021 6 劉益勇 嫁接對低溫脅迫下茄子幼苗生理影響及基 于轉(zhuǎn)錄組測序的耐低溫基因挖掘 D 揚州 揚州大學(xué) 2021 編輯 董 剛 36